அறிவோம் GPS
சுருக்கம்
- முகவுரை
- கொரியன் ஏர் லைன்ஸ் விமானம் 007
- ரீகன் - கிளின்டன்
- GPS ஆராய்ச்சி
- GPS பயன்பாடுகள்
- GPS தொழில்நுட்பம்
- முடிவுரை
- விவரணைகள்
முகவுரை
1947 - 1991 வரையிலான பனிப்போர் (Cold War = USSR Communism vs USA Capitalism) காலகட்டத்தில் சோவியத் யூனியன் (USSR) ஸ்பட்னிக் 1 (Sputnik 1) என்ற செயற்கைக்கோளை 1957 இல் முதல் முதலாக விண்ணில் ஏவியது. இதுவே உலக விண்வெளிப் பந்தயத்தின் (Space Race) தொடக்கத்தைக் குறிப்பிடுகிறது. விண்வெளியில் இருந்து பூமியை படிப்பதற்கான (To learn Earth from Space) ஆராய்ச்சியாக தொடங்கியவை விரைவில் உலகளாவிய தொழில்நுட்பமாக வளர்ந்தன.
கொரியன் ஏர் லைன்ஸ் விமானம் 007
1983 இல் கொரியன் ஏர் லைன்ஸ் விமானம் 007 (Korean Air Lines Flight 007 = KAL 007 - Boeing 747) அலாஸ்காவிலிருந்து சியோலுக்கு (Alaska, USA to Seoul, South Korea) பறந்தது. KAL 007 விமானம் தவறுதலாக திசை மாறி (Navigational Error) சோவியத் எல்லைக்குள் 200 மைல்களுக்கு மேல் விலகி பறந்த காரணத்தால் இது அமெரிக்காவின் உளவு விமானம் என எண்ணி சோவியத் யூனியன் சுட்டு வீழ்த்தியது. இதில் பயணம் செய்த 246 பயணிகள் மற்றும் 23 பணியாளர்கள் உயிரிழந்தனர்.
மிகவும் துல்லியமான உலகளாவிய திசைகாட்டி தொழில்நுட்பம் இருந்திருந்தால் KAL 007 திசை மாறி பறந்தும் இருக்காது சோவியத் யூனியனும் அதனை சுட்டு இருக்காது. KAL 007 விபத்துக்குப் பிறகு திசைகாட்டி வழிசெலுத்தலை மேம்படுத்துவதற்கு GPS சேவையை மெருகேற்றியது அமெரிக்க அரசு.
ரீகன் - கிளின்டன்
KAL 007 போன்ற விபத்து மீண்டும் நிகழாமல் தடுக்கும் முயற்சியில் அமெரிக்க கட்டுப்பாட்டின் கீழ் உள்ள அனைத்து GPS செயற்கைக்கோள்களையும் 16 செப்டம்பர் 1983 அன்று சர்வதேச பொது பயன்பாட்டிற்கு (International Public Usage of GPS) அர்ப்பணித்தார் அமெரிக்க ஜனாதிபதி ரொனால்ட் ரீகன்.
2000 வரை சர்வதேச பாதுகாப்பு காரணங்களுக்காக GPS யை உபயோகிக்க தேர்ந்தெடுக்கப்பட்டு கிடைக்கும் (Selective Availability of GPS Usage) முறையை கையாண்டது அமெரிக்க அரசு. பிறகு 2 மே 2000 அன்று இத்தன்மையை விலக்கி (Ending Selective Availability) வணிக (Commerical Usage of GPS) பயன்பாட்டிற்கு அனுமதித்தார் அமெரிக்கா ஜனாதிபதி பில் கிளின்டன்.
GPS ஆராய்ச்சி
2020 இல் தனியார் விண்வெளி நிறுவனமான ஸ்பேஸ்எக்ஸ் (SpaceX) அமெரிக்க விண்வெளி படையுடன் (Space Force) கூட்டு சேர்ந்து வெற்றிகரமாக புதுப்பிக்கப்பட்ட சக்திவாய்ந்த GPS செயற்கைக்கோளை சுற்றுப்பாதையில் செலுத்தியது.
புதிய வழிசெலுத்தல் (Updated & Upgraded GPS) ஆராய்ச்சிகள் வணிகங்களுக்கும் அரசாங்க சேவைகளுக்கும் புத்துயிர் அளிக்கும் என்ற வகையில் இன்று பல்வேறு நாடுகளும் தங்களுக்கென பிரத்தேகமான GPS ஆராய்ச்சியில் ஈடுபடுவது கவனிக்கத்தக்கது. எடுத்துக்காட்டாக,
# India = Indian Regional Navigation Satellite System (IRNSS)
# Russia = Global Navigation Satellite System (GLONASS)
# United States = Global Positioning System (GPS)
# Japan = Quasi - Zenith Satellite System (QZSS)
# European Union = Galileo
# China = Beidou
GPS பயன்பாடுகள்
நேர மேலாண்மை, உளவு கண்காணிப்பு, கூரியர் சேவைகள் உட்பட பலவற்றை GPS மூலம் தான் நாம் நிறைவேற்றி கொள்கிறோம். மேலும் கீழ்க்கண்ட பல்வேறு சேவைகளுக்கு GPS பயன்பாடு அவசியமாகிறது.
*ராணுவம்
*அறிவியல்
*விவசாயம்
*மதிப்பாய்வு
*வங்கி நிர்வாகம்
*தொலைத்தொடர்பு
*வாகன கண்காணிப்பு
*கப்பல் போக்குவரத்து
*தரைவழி போக்குவரத்து
*விமானப் போக்குவரத்து
*பலதரப்பட்ட சேவை முறைகள்
GPS தொழில்நுட்பம்
GPS செயற்கைக்கோள்கள் நடுத்தர பூமி சுற்றுப்பாதையில் (Medium Earth Orbit) சுமார் 20,200 கிலோமீட்டர் உயரத்தில் பறக்கின்றன. ஒரு சுற்றுப்பாதையில் 4 செயற்கைக்கோள்கள் என மொத்தம் ஆறு சுற்றுப்பாதையில் 24 செயற்கைக்கோள்கள் உள்ளன. (6 Orbits * 4 Satellites = 24 GPS Satellites). ஒவ்வொரு GPS செயற்கைக்கோள்களும் ஒரு நாளைக்கு இரண்டு முறை பூமியை வட்டமிடுகின்றன (12 Hours * 2 Circles = 24 Hours). குறைந்தது 24 GPS செயற்கைக்கோள்கள் செயல்படும் தன்மையை அமெரிக்கா உறுதிபூண்டுள்ளது. இந்த உறுதிப்பாட்டை உறுதி செய்வதற்காக அமெரிக்கா கடந்த சில ஆண்டுகளாக 31 GPS செயற்கைக்கோள்களை செயல்பாட்டில் வைத்துள்ளது.
பூமியின் மேற்பரப்பில் உள்ள கடிகாரங்களை விட மிக வேகமாக (Faster than Clocks on Surface of Earth) ஒரு நாளைக்கு இரண்டு முறை பூமியை வட்டமிடும் சுற்றுப்பாதையில் செயற்கைக்கோள் கடிகாரங்கள் (Satellite Clocks) மணிக்கு 14,000 கிலோமீட்டர் வேகத்தில் நகர்கின்றன. இவ்வகையில் ஐன்ஸ்டீனின் சிறப்பு சார்பியல் (Special Relativity) கோட்பாட்டின்படி வேகமாக நகரும் கடிகாரங்கள் (Rapidly moving Clocks tick slowly) ஒரு நாளைக்கு சுமார் 7 மைக்ரோ விநாடிகள் (-7 Micro Seconds) மெதுவாக செல்கின்றது.
சுற்றுப்பாதையின் ஈர்ப்பு விசை (Gravity is 4 times weaker than Ground) தரையை விட நான்கு மடங்கு பலவீனமாக இருக்கும். சுற்றும் கடிகாரங்கள் (Orbiting Clocks) பூமிக்கு 20,000 கிலோமீட்டர் உயரத்தில் உள்ளன. இவ்வகையில் ஐன்ஸ்டீனின் பொது சார்பியல் (General Relativity) கோட்பாட்டின்படி ஈர்ப்பு விசை இடத்தை நேரத்தை வளைப்பதன் (Gravity Curves Space & Time) விளைவாக சுற்றும் கடிகாரங்கள் ஒரு நாளைக்கு சுமார் 45 மைக்ரோ விநாடிகள் (45 Micro Seconds) வேகமாகச் செல்லும் (Orbiting Clocks ticks faster).
நிகர முடிவு என்னவென்றால் GPS செயற்கைக்கோள்களின் கடிகார நேரம் என்பது தரையில் (பூமி) உள்ள கடிகாரத்தை விட ஒரு நாளைக்கு சுமார் 38 மைக்ரோ விநாடிகள் வேகமாக முன்னேறுகிறது. ஏனெனில், இந்த சார்பியல் விளைவுகளை (Relativity Effects) கணக்கில் எடுக்காவிட்டால் ஒரு நாளுக்கு சுமார் 11 கிலோமீட்டர் வரை திசைகாட்டி பிழைகள் (Navigational Errors) ஏற்படும்.
# Special Relativity = - 7 Micro Seconds
# General Relativity = 45 Micro Seconds
# Total = 45 - 7 = 38 Micro Seconds
GPS Satellites ⏬
GPS செயற்கைக்கோள்கள் மூலம் ரேடியோ வழிசெலுத்தல் சமிக்ஞைகளை அனுப்ப (To Sent Radio Navigational Signals) பயன்படுவது அணு கடிகாரம் (Atomic Clocks = 38 Micro Seconds > Earth Clock) ஆகும்.
GPS Receivers ⏬
GPS பெறுநர்கள் ரேடியோ வழிசெலுத்தல் சமிக்ஞைகளை பெற (To Receive Radio Navigational Signals) பயன்படுவது குவார்ட்ஸ் படிக கடிகாரம் (Quartz Crystal Clocks) ஆகும்.
முடிவுரை
ராணுவ பயன்பாட்டுக்கு உருவாக்கிய GPS சேவையை ஒரு கட்டத்தில் உலக மக்கள் அனைவரும் பயன்படுத்த அமெரிக்க அரசாங்கம் அனுமதி கொடுத்தது நினைவுகூரத்தக்கது. அதே வேளையில் GPS செயலியைப் பயன்படுத்துவதன் மூலம் இரும்புத்திரை (2018) படத்தில் சொல்வது போல "நீங்கள் கண்காணிக்கப்படுகிறீர்கள்" ஆனாலும் தொழில்நுட்ப நன்மை தீமை என்பது நேற்றும் இன்றும் நாளையும் என்றும் அவரவர் செயல்பாடுகளை பொறுத்தது என்பதும் குறிப்பிடத்தக்கது.
விவரணைகள்
Einstein's Relativity And Everyday Life
GPS Operations - 1
GPS Operations - 2
SpaceX Demonstration Mission
வாசித்தமைக்கு நன்றி.
வணக்கம்.
